Typy, štruktúra a organizácia myofilamentov

Ten Myofilamenty Sú to kontraktilné proteíny myofibrilov, ktoré sú štrukturálnymi jednotkami svalových buniek, predĺžených buniek, ktoré sa nazývajú svalové vlákna.

Svalové vlákna a ich komponenty majú konkrétne mená. Napríklad membrána, cytoplazma, mitochondrie a endoplazmatický retikula sú známe ako sarkolema, sarkoplazma, sarkozómy a sarkoplazmatické retikula.

Štruktúra myofilamentov (Zdroj: Mikael Häggström, používaná s povolením. [Verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Rovnakým spôsobom sa kontraktilné prvky vo vnútri nazývajú myofibrily spolu; a kontraktilné proteíny, ktoré tvoria myofibrily, sa nazývajú myofilamenty.

Existujú dva typy myofilamentov: tenká a hrúbka. Tenké vlákna sa skladajú hlavne z troch proteínov: aktín F, tropomiozín a troponín. Hrubé vlákna sú medzitým zložené iba z iného proteínu známeho ako myosina II.

Okrem toho existujú aj ďalšie proteíny spojené s hrubými aj tenkými vláknami, ale tieto nemajú kontraktilné funkcie, ak nie skôr štrukturálne, medzi ktoré patria, aby sme vymenovali niektoré, titíny a nebulín.

[TOC]

Typy svalových vlákien

Konkrétne dispozície myofilantov, ktoré tvoria myofibrily, vedie k dvom typom svalových vlákien: pruhované svalové vlákna a vlákna hladkého svalstva.

Strojené svalové vlákna pri skúmaní optického mikroskopu vykazujú vzorec strúnok alebo priečnych pásov, ktoré sa opakujú pozdĺž celého svojho povrchu a ktoré udeľujú názov, svalu, ktorý ich obsahuje, pruhovaného svalového svalu. Existujú dva typy pruhovaných svalových vlákien, kostrových a srdcových.

Svalové vlákna, ktoré neukazujú, že vzor krížových pásiem sa nazýva hladké vlákna. Sú to tí, ktorí tvoria svaly vaskulárnych stien a vnútorností.

Štruktúra

Tenké myofilamenty

Tieto myofilamenty sa skladajú z aktínu F a dvoch pridružených proteínov: tropomiozín a troponín, ktoré majú regulačné funkcie.

Actín f alebo vláknitý aktín je polymér z iného menšieho guľového proteínu nazývaného aktín alebo guľový aktín, s hmotnosťou asi 42 kDa molekulovej hmotnosti. Má stránku Únie pre myozín a je nariadené, aby vytvorili dva reťazce usporiadané ako dvojitá vrtuľa zložená približne 13 monomérov na kolo.

Môže vám slúžiť: proteolýza: typy a funkcie

Actínové filamenty sa vyznačujú tým, že majú dva póly: jeden pozitívny, nasmerovaný na disk Z a druhý negatívny, usporiadaný do stredu sarcomero.

Tropomiozín sa tiež skladá z dvojitého reťazca polypeptidového reťazca s dvojitou vrstvou. Je to proteín 64 kDa, ktorý tvorí vlákna, ktoré sa nachádzajú v brázdách, ktoré zanechali dvojité vrtuľové reťazce tenkých vlákien aktínu F, ako napríklad „vyplnenie“ prázdnych priestorov v vrtule.

V pokoji, tropomiozín pokrýva alebo „veko“ miest únie aktínu pre myozín, čo bráni interakcii oboch proteínov, čo spôsobuje kontrakciu svalov. Okolo každého tenkého vlákna a asi 25 alebo 30ηm od začiatku každého tropomiozínu je ďalší proteín nazývaný troponín.

Troponín (TN) je proteínový komplex zložený z troch podjednotiek globulárnych polypeptidov nazývaných troponín T, C a I. Každá molekula tropomiozínu má pridružený komplex troponínu, ktorý ho reguluje, a spoločne sú zodpovedné za reguláciu začiatku a dokončenie svalovej kontrakcie.

Hrubé myofilamenty

Hrubé vlákna sú polyméry myozínu II, ktoré vážia 510 kDa a tvoria sa dvoma ťažkými reťazcami 222 kDa a štyri svetelné reťazce. Ľahké reťazce sú dvoch typov: základné ľahké reťazce, 18 kDa a regulačné svetelné reťazce po 22 kDa.

Každý ťažký reťazec Myosina II má tvar trstiny s malou guľovou hlavou na konci, ktorá je premietaná takmer 90⁰ a má dve fixačné miesta, jedno pre Actin a jedno pre ATP. Z tohto dôvodu tieto proteíny patria do rodiny Atasasovcov.

Silné vlákno sa skladá z viac ako 200 molekúl myozínu II. Globulárna hlava každej z týchto molekúl pôsobí počas kontrakcie ako „veslovanie“ a tlačí aktín, do ktorého je prepojená, aby sa skĺzla do stredu sarcomero.

Organizácia

V vlákne kostrových svalov zaberajú myofibrily väčšinu sarkoplazmy a sú usporiadané v pozdĺžnych a usporiadaných sadách v celej bunke.

Môže vám slúžiť: Mitochondria

V pozdĺžnom striku, ktorý sa vyskytol pri optickom mikroskope, sa pozorujú ľahké pásy nazývané pásma I a tmavé pruhy nazývané pásy a pásy. Tieto pásma zodpovedajú usporiadanej dispozícii myofibrilov, a teda k myofilamentom, ktoré ich skladajú.

V strede kapely I je tmavá a tenká čiara nazývaná čiara alebo disk z. Centrum každého pásma A predstavuje jasnejšiu oblasť známú ako pás H, ktorá je centrálne rozdelená tmavšou čiarou nazývanou M čiara.

Vymedzená medzi dvoma čiarami Z je opísaná štruktúra nazývaná sarkomér, ktorá je funkčnou jednotkou kostrového svalu. Sarkomer sa skladá z kontraktilných myofilamentov usporiadaných v pásmoch A, H a Hemi-Band I na každom konci.

Pásy I obsahujú iba tenké vlákna, pás obsahuje hrubé vlákna prepojené na svojich dvoch koncoch s jemnými vláknami a pás H obsahuje iba hrubé vlákna.

Ako sú myofilamenty organizované v sarkoméri?

Pri skúmaní vzorky kostrového svalov pri elektronickom mikroskope je možné pozorovať hrubé myofilamenty a tenké myofilamenty. Hovorí sa, že tieto sú „vzájomne sa vzájomne prepojené“ v sekvenčnom, usporiadanom a paralelnom dispozícií.

Tenké vlákna pochádzajú z diskov Z a rozširujú sa na každú stranu v opačnom smere a smerom k stredu každého susedného sarkoméru. Z diskov Z na každom konci sarcomero, v uvoľnenom svale, aktín dosiahne začiatok pásma H na každej strane.

V svalových vláknach kostrového svalu teda uvoľnené hrubé myofilamenty zaberajú centrálnu oblasť, ktorá tvorí tmavé pásy alebo pásy A; A tenké vlákna sa rozprestiera na oboch stranách sarkoméru bez toho, aby sa dostali do stredu.

V krížovej reze v oblasti, kde sa prekrývajú hrubé a tenké vlákna, je možné pozorovať hexagonálny vzor, ​​ktorý obsahuje hrubé vlákno v strede a šesť tenkých vlákien, ktoré ho obklopujú, a ktoré sa nachádzajú v každej zo šesťuholníkov šesťuholník.

Môže vám slúžiť: Simplasto: časti a vlastnosti

Táto organizácia myofilamentov v sarkomére sa zachováva funkciou série proteínu spojených s myofilamentmi a ktoré majú štrukturálne funkcie, medzi ktorými je možné zvýrazniť titín, alfa aktín, nebulín, miomesín a proteín C.

Kontrakčný mechanizmus

Keď sa acetyl cholín (neurotransmiter) uvoľňuje v neuromuskulárnej doštičke v dôsledku stimulácie motorického neurónu, svalové vlákno je excitované a otvára sa vápnikové kanály závislé od napätia sarkoplazmatických retikulo.

Vápnik sa viaže na troponín C, a to vytvára konformačnú zmenu v tropomiozíne, ktorý odhaľuje aktívne miesta, a tak iniciuje kontrakciu. Keď hladiny vápnika klesnú, tropomiozín sa vráti do svojej pôvodnej polohy a kontrakcia prestane.

Expozícia miest únie aktínu s myozínom umožňuje obom proteínoch pripojiť.

Počas svalovej kontrakcie sa z línií každého sarkoméru priblížia k centru, priblíži sa k línii M, zvyšujú interdigitáciu medzi aktínom a myozínom a znižujú veľkosť pásiem I a H. Stupeň skrátenia bude závisieť od súčtu skrátenia každého zo sarkomérov kontrastného svalu.

Odkazy

1. Berne, r., & Levy, m. (1990). Fyziológia. Mosby; Medzinárodné vydanie.
2. Líška, s. Jo. (2006). Ľudská fyziológia (9. vydanie.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
3. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histológia Atlas (2. vydanie.). Mexiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American Editors.
4. Murray, r., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Harperova ilustrovaná biochémia (28. ED.). McGraw-Hill Medical.
5. Rawn, J. D. (1998). Biochémia. Burlington, Massachusetts: Vydavatelia Neil Patterson.
6. Ross, m., & Pawlina, W. (2006). Histológia. Text a atlas s korelovanými bunkami a molekulárnou biológiou (5. vydanie.). Lippinott Williams a Wilkins.
7. West, J. (1998). Fyziologický základ lekárskej praxe (12AVA ED.). Mexiko d.F.: Pan -americký lekársky úvodník.